Báo cáo thí nghiệm cà phê cacao_Đào Vũ Thanh Vân| Môn Công nghệ sản phẩm nhiệt đới| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM NHIỆT ĐỚI
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ CÀ PHÊ – CACAO
Giảng viên: PGS.TS. Hồ Phú Hà PGS.TS. Phan Thanh Tâm Sinh viên: Đào Vũ Thanh Vân MSSV: 20180594 Mã lớp: 130015 Mã lớpTN: 712886 HÀ NỘI, THÁNG 1/2022
BÀI 1: XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU CÀ PHÊ NHÂN –
THỰC HÀNH RANG, XAY CÀ PHÊ, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÀ PHÊ RANG
– ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÀ PHÊ THÀNH PHẨM
I. Đánh giá chất lượng cà phê nhân: 1.1. Độ ẩm:
- Theo TCVN:2007( ISO 6673:2003): Đây là chỉ tiêu rất quan trọng quyết định chất
lượng trong quá trình bảo quản và kỹ thuật rang cà phê. Độ ẩm cho phép ≤ 12,5%.
- Phương pháp: đo bằng dụng cụ xác định độ ẩm nhanh (cho các loại hạt ngũ cốc)
hoặc sấy đến trọng lượng không đổi.
- Tiến hành: cân 100 g cà phê nhân, bỏ vào máy đo độ ẩm nhanh, đọc và xử lý kết
quả. Mỗi mẫu đo 3 lần và lấy kết quả trung bình.
- Kết quả độ ẩm của 3 lần đô của 2 mẫu café Arabica và Robusta là: Arabica (%) Robusta (%) Lần 1 13,6 14,5 Lần 2 13,9 14,6 Lần 3 13,3 14,5 Trung bình 13,6 14,53
 Nhận xét: Theo TCVN:2007 (ISO 6673:2003) chỉ tiêu độ ẩm là chỉ tiêu rất
quan trọng quyết điịnh chất lượng trong quá trình bảo quản và kĩ thuật rang cà
phê, độ ẩm cho phép không lớn hơn 12,5%, vậy cà phê Robusta và Arabica
trên không đạt chỉ tiêu về độ ẩm. Nguyên nhân có thể do cà phê đã được bảo
quản lâu trong điều kiện tốt khiến ẩm bên ngoài dễ dàng xâm nhập. 1.2.
Phân loại chất lượng cà phê nhân theo TCVN 4193:2014:
- Cà phê Robusta và Arabica đều có kích thước lớn hơn lỗ sàng N°15 (sàng cỡ lớn
tại phòng thí nghiệm) nên không cần tiến hành thí nghiệm này 1.3.
Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê TCVN 4193:2014
- Cân hạt cà phê nhân mỗi loại, xác định trị số lỗi: Loại cà phê
Nhân lỗi (% khối lượng)
Tạp chất (% khối lượng) Arabica 19.19% 0% Robusta 31.94% 0%
 Nhận xét: Theo TCVN 4193:2014, cà phê Arabia sẽ không đủ tiêu chuẩn để
xếp hạng (hạng thấp nhất cho phép tỉ lệ nhân lỗi là 14%), cà phê Robusta sẽ
được xếp hạng 3 (tỉ lệ nhân lỗi nhỏ hơn 70% nhưng lại lớn hơn 24%) Arabica Robusta Khối lượng (g) Tỷ lệ (%) Khối lượng (g) Tỷ lệ (%) Tổng trước phân 1010 100 1130 100 loại Tổng sau 868,4 86 1034,18 91,5 phân loại Tổng khuyết tật 141,6 14 95,82 8,5 do nhân lỗi Tổng khuyết tật 0 0 0 0 tạp chất Khuyết tật nhân đen 0 0 1,02 0,09 Khuyết tật 43,95 4,4 43,07 3,8 nhân nâu Khuyết tật 52,43 5,2 16,51 1,5 nhân non
 Nhận xét: Tỉ lệ nhân nâu chiếm phần lớn trong số hạt lỗi của cà phê, có nhiều
nguyên nhân gây ra, có thể là do bị côn trùng tấn công trên quả non (rệp
Antestia), do quả chín quá mức, do xát tươi không đúng kĩ thuật hoặc do kéo
dài thời gian làm khô quả chín. 1.4.
Chỉ tiêu cảm quan:
- Tiến hành CUPTEST, thử nếm hương vị tự nhiên của cà phê: Cà phê được rang ở
200°C trong thời gian 7 phút đến màu cánh rán nhạt, lúc này những hợp chất hữu
cơ tự nhiên trong cà phê chưa kịp biến đổi, vậy nên có thể nhận biết được tất cả
mùi vị của cà phê (bao gồm mùi hương đặc trưng và hương thơm không mong muốn)
- Cà phê sau khi rang được xay thành dạng bột, cân 10 gam cà phê trong cốc thủy
tinh với 110 ml nước đun sôi, khuấy nhẹ và để lắng 5 phút - Kết quả: Loại cà Hương thơm Màu sắc Mùi vị phê Arabica Mùi malt đại mạch, Nâu vàng sáng, có
Vị đắng, chát nhẹ, có vị mùi mật ong ánh xanh lục
giống khi uống bột đỗ xanh
Robusta Mùi ngũ cốc (gạo, Nâu đậm, có ánh
Vị rễ cây, mùi vị của
ngô xay), khi ngửi kĩ vàng, màu sẫm hơn
đậu tương, đắng hơn so thấy có mùi mốc so với Arabica với cà phê Arabica
II. Thực hành rang, xay cà phê và đánh giá chất lượng cà phê rang: 2.1.
Thực hành rang, xay cà phê
- Chuẩn bị máy rang cà phê, bật điện và khởi động đốt nóng để nhiệt độ thùng quay đạt 220°C
- Tiến hành cân và rang với chế độ nhiệt khác nhau cho từng loại cà phê: Loại cà phê Khối lượng Thể tích Thời Nhiệt độ Trước Sau Trước Sau gian rang (gr) rang rang rang (gr) (ml) (ml) Arabica 868 660 1350 2250 15 phút 225-230°C Robusta 890 880 15 phút 230-235°C
 Nhận xét: Khối lượng chất bay hơi của cà phê Arabica chiếm 24% và thể tích
tăng 60%, như vậy có thể thấy cà phê Arabica được rang đúng yêu cầu do khi
so sánh với lí thuyết, rang cà phê đạt tiêu chuẩn khi thể tích tăng từ 50-100%
 Nhận xét: Hình ảnh hai loại cà phê lần lượt là Arabica và Robusta sau khi
rang. Cà phê Robusta được rang trước, tuy rang với chế độ Full City Roast
nhưng có thể thấy thành phẩm sau rang chỉ ở dạng Light City Roast, có thể
đoán rằng thời gian rang chưa đủ hoặc ban đầu thời gian làm nóng lò chưa lâu
– nhiệt độ bên trong buồng rang chưa đạt được đủ/đều 220°C. Còn cà phê
Arabica tuy rang với chế độ thấp hơn nhưng rang sau, nhiệt trong lò đã đủ
nóng nên cà phê này đạt được đúng chế độ Full City Roast, cùng với đó cũng
có quá trình bốc khói trắng nghi ngút ở giai đoạn cuối của quá trình rang, vì
vậy, cà phê có màu đẹp và bên ngoài phủ một lớp dầu bóng, do chính chất béo
từ trong hạt cà phê chảy ra.  Nhận xét:
 Theo TCVN 5250-2007 (ISO 9116:2004) về yêu cầu cảm quan, cà phê
Robusta được xếp hạng 2 do tuy có màu cánh gián nhưng hạt rang không đều
màu nhau, còn cà phê Robusta được xếp hạng 1 do tất cả các chỉ tiêu màu sắc,
mùi, vị đều đạt yêu cầu
 Theo TCVN 5250-2007 (ISO 9116:2004) về yêu cầu hóa lý, cả hai loại
Arabica và Robusta đều được xếp hạng 1 do số lượng mảnh vỡ hầu như không
có, độ ẩm xấp xỉ 1% (máy thể hiện thông số dưới 1%) 2.2.
Đánh giá chất lượng cà phê thành phẩm:
- Từ cà phê sau khi rang, làm nguội, tiến hành xay cà phê bằng máy xay, điều chỉnh
kích thước hạt sau khi xay theo TCVN 5251:2007 và tiến hành đánh giá chất lượng cà phê bột.
- Tại phòng thí nghiệm, xay cà phê ở mức 3 – mức dùng cho cà phê phin, xay mỗi
mẻ 20 gam cà phê nhân và đánh giá: Loại cà Màu sắc Mùi Vị Cà phê pha Nồng phê độ chất khô Arabica Màu nâu Hương Vị đắng, ngô Hầu như 6 trầm, nâu thơm trong cháy, không sánh, hổ phách khoang như nước đậm miệng thông thường Robusta Màu nâu Có mùi Vị ngô cháy, Hầu như 7.5 cánh gián thuốc lá và đắng hơn so không sánh, khói nhiều
với Arabica rất như nước nhiều, thông thường
 Nhận xét: Từ nồng độ chất khô hòa tan, có thể tính được chỉ số Ey của hai loại cà phê như sau:
* Tính tỷ lệ chiết xuất (Ey) của cà phê Arabica:
 Pha 20 g bột cà phê và 100 g nước
 Khối lượng dịch chiết thu được: 64,69g
 Nồng độ chất khô của dịch chiết: Bx = 6%  6
Khối lượng chất hòa tan của dịch chiết: 64,69 × = 3,8814g 100 
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 3,8814
Nồng độ chiết xuất: %TDS = = = 6%
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ế𝑡 𝑥𝑢ấ𝑡 64,69 
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 3,8814 Tỷ lệ chiết: Ey = = = 19,407%
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 20
* Tính tỷ lệ chiết xuất (Ey) của cà phê Robusta:
 Pha 20 g bột cà phê và 100 g nước
 Khối lượng dịch chiết thu được: 69,11g
 Nồng độ chất khô của dịch chiết: Bx = 7,5%  7,5
Khối lượng chất hòa tan của dịch chiết: 69,11 × = 5,1833g 100 
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 5,1833
Nồng độ chiết xuất: %TDS = = = 7,5%
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ế𝑡 𝑥𝑢ấ𝑡 69,11 
𝐾ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎấ𝑡 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 5,1833 Tỷ lệ chiết: Ey = = = 25,92%
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐à 𝑝ℎê 𝑏ộ𝑡 20
 Từ chỉ số trên, so sánh với lí thuyết, quá trình chiết xuất hợp lí khi chỉ số EI
nằm trong khoảng từ 18-26%, nếu chỉ số vượt ngưỡng 22%, sẽ thu được nhiều
vị đắng chát và hương vị không mong muốn – phù hợp với tính chất cảm quan
thu được (mùi khói/vị ngô cháy). Lí do có thể do quá trình xay cà phê quá kĩ,
bột cà phê được xay qua mịn khiến cho vị không mong muốn cũng được giải
phóng và hàm lượng chất khô cao.
BÀI 2: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU HẠT
CACAO – THỰC HÀNH RANG CACAO VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM – THỰC HÀNH ỔN ĐỊNH NHIỆT SOCOLA I.
Xác định một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu hạt cacao:
* Các chỉ tiêu cần xác định:
Chất lượng của nguyên liệu hạt cacao được xác định theo Tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 7519:2005. Trong bài thí nghiệm, tiến hành xác định các chỉ tiêu sau: - Số hạt trong 100 g - Độ ẩm
- Phần trăm hạt chai xám - Phần trăm hạt mốc
- Phần trăm hạt bị hư hại do côn trùng, hạt nảy mầm - Phần trăm tạp chất
- Phần trăm hạt chưa lên men
1.1. Xác định số hạt trong 100g nguyên liệu:
Kết quả đếm số hạt trong 100g của 3 mẫu là: Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Độ ẩm 87 88 88 87,67
 Nhận xét: Số hạt trung bình trong 100g hạt cacao là: 87,67 hạt 1.2.
Xác định độ ẩm khối hạt bằng máy đo độ ẩm:
Kết quả độ ẩm trong 100g của 3 lần đo là: Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Độ ẩm 6.5% 6.7% 6.7% 6.63%
 Nhận xét: Độ ẩm là một trong những thông số quan trọng khi xác định chỉ tiêu
hạt cacao, từ độ ẩm trên có thể thấy cacao đủ điều kiện đạt chất lượng loại I (độ ẩm ≤ 7,5%) . 1.3.
Xác định phần trăm hạt không đạt yêu cầu Số hạt Tỉ lệ % Hạt chưa lên men 23 26,14% Hạt chai xám 2 2,27% Hạt mốc 1 1,14% Tổng 26 29,55%
 Nhận xét: Từ hình ảnh mẫu và hình ảnh hạt cacao sau khi cắt cũng như sau khi
sơ lược xác định phần trăm hạt không đạt yêu cầu, ta thấy hạt cacao đủ tiêu
chuẩn đạt hạt loại I theo TCVN 7519:2005. I.
Thực hành rang cacao và đánh giá chất lượng sản phẩm 1. Mục đích
Rang hạt cacao để tạo hương và tách vỏ cacao, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất dịch cacao.
2. Nguyên liệu – dụng cụ - Hạt cacao đã lên men - Máy rang - Cân - Máy xay sinh tố - Nhiệt kế 3. Tiến hành
B1: Cân khối lượng hạt cacao trước khi rang
B2: Tiến hành rang hạt cacao ở 140oC trong 10 phút
B3: Cân khối lượng hạt cacao sau khi rang để tính hiệu suất
B4: Tách vỏ, làm sạch nhân. Cân lại khối lượng để tính hiệu suất thu hồi
B5: Xay nhuyễn hạt cacao sau khi rang bằng máy xay sinh tố
B6: Đánh giá mùi vị, màu sắc, cấu trúc của dịch cacao
B7: Chế biến đồ uống kiểu Maya
4. Kết quả thí nghiệm
Khối lượng hạt cacao trước khi rang: 890g
Khối lượng hạt cacao sau khi rang: 800g 890 − 800
=> Tỷ lệ lượng ẩm thoát ra = = 10,11% 890
Khối lượng hạt cacao sau khi tách vỏ: 620g 620
=> Hiệu suất tách vỏ: = 69,7% 890 II.
Thực hành ổn nhiệt socola (tempering) 1.1. Mục đích
Thực hành qua các bước ổn định nhiệt nhằm tạo dạng thù hình thích hợp để làm socola. 1.2.
Nguyên liệu – dụng cụ
- Socola đen (loại cooking)
- Cốc thủy tinh có mỏ 500 ml - Nhiệt kế - Đũa khuấy - Bình ổn nhiệt - Cánh khuấy - Bát inox, thìa, dao - Khuôn làm socola - Cân 1.3. Tiến hành a)
Mẫu có ổn định nhiệt
B1: Cân 200 g socola đen, cắt nhỏ, cho vào cốc thủy tinh. Cân 5 g socola cắt
miếng nhỏ để riêng (để làm mầm tinh thể).
B2: Đặt cốc socola vào nồi nước đun cách thủy, nhiệt độ nước khoảng 80oC.
Đun socola đến 48oC và giữ trong 5 phút. Trong quá trình đun khuấy liên tục.
B3: Nhấc cốc ra khỏi nồi, làm nguội hạ nhiệt độ xuống 28oC (khuấy liên tục).
B4: Cho 5 g socola miếng vào trộn đều.
B5: Đưa cốc socola vào nồi đun đến 32oC và giữ trong 15 phút. Trong quá trình đun khuấy liên tục.
B6: Làm ấm khuôn đến 30oC. Rót socola vào khuôn, rung nhẹ để loại khí, cho
khuôn socola vào tủ lạnh trong khoảng 1 giờ.
B7: Lấy socola ra khỏi khuôn và đánh giá chất lượng. b)
Mẫu không ổn định nhiệt
B1: Cân 200 g socola đen, cho vào cốc thủy tinh.
B2: Đặt cốc socola vào nồi nước đun cách thủy, nhiệt độ nước khoảng 80oC.
Đun socola đến 48oC để làm nóng chảy socola.
B3: Làm nguội socola đến 32oC và rót khuôn, rung nhẹ để loại khí, cho khuôn
socola vào tủ lạnh trong khoảng 1 giờ.5
B4: Lấy socola ra khỏi khuôn và đánh giá chất lượng. 1.4.
Kết quả thí nghiệm
Hình 1.2. Mẫu ổn định nhiệt bên trái và mẫu không ổn định nhiệt bên phải.  Nhận xét:
- Về màu sắc: mẫu tempering có màu sắc nâu đậm, mang đặc trưng của màu socola hơn.
- Sự róc khuôn: mẫu tempering róc khuôn và dễ lấy ra khỏi khuôn hơn.
- Mùi vị, cấu trúc: mẫu tempering có độ mềm mượt, khi ăn có cảm giác ít tan trong
miệng. Mẫu không tempering cứng hơn, cảm giác tan trong miệng cao hơn.